Genau das, was der Titel sagt. Ein künstlicher Satellit wird die Erde mit einem definierten Drehimpuls umkreisen. Ein Flugzeug hingegen verlässt sich auf seine Triebwerke, um eine kontinuierliche Vorwärtsgeschwindigkeit und einen kontinuierlichen Auftrieb bereitzustellen.
Ich verstehe die Masse des Satelliten, die Form der Umlaufbahn kann hier ein Faktor sein. Wie auch die Faktoren, die in dmckees Kommentar unten erwähnt werden. Zur Verdeutlichung war hier tatsächlich die Absicht, den atmosphärischen Luftwiderstand zu bestimmen. Mike & Peter, ich entschuldige mich.
Wie eng kann ein künstlicher Satellit die Erde umkreisen, ohne bei jeder Umlaufbahn merklich abzufallen? Gibt es eine bestimmte Formel / Formeln, um dies durch direkte Substitution von Werten zu bestimmen, oder ist jede solche Berechnung einzigartig?
Rund 200 Kilometer sind ein guter Richtwert. Sogar komplette Satelliten (im Gegensatz zu kleinen Fragmenten mit hohem Luftwiderstand) werden innerhalb von Tagen (dh ~ 100 Umlaufbahnen) von dieser Höhe aus der Umlaufbahn verlassen.
Da der Widerstand zu einem großen Teil vom Druck abhängt und der Druck in diesen Höhen stark abfällt, ist die wichtigste Höhe die Periapsis (tiefster Punkt der Umlaufbahn). Ein Satellit mit einer stark exzentrischen Umlaufbahn verbringt jedoch die meiste Zeit in der Nähe seiner Apoapsis, nicht seiner Periapsis. Daher ändert sich die in Orbits ausgedrückte orbitale Zerfallsrate viel weniger als die Zerfallsrate im Laufe der Zeit.
Ich interpretiere Ihre Frage auch so: "Wie niedrig kann eine Umlaufbahn sein, ohne nennenswert zu zerfallen". Die Vermutung meines Laien ist, dass wir einen Hinweis auf die typische Höhe der Umlaufbahnen sowohl des Shuttles als auch der Internationalen Raumstation nehmen können, die im Bereich von 320 bis 400 km liegen (waren). Wenn sie tiefer kreisten, wären die häufigeren "Boosts" des Triebwerks vermutlich zu kostspielig, sowohl in Bezug auf das Kraftstoffgewicht als auch auf die Auswirkung auf die Mission. Ich denke, einige Experimente und Aktivitäten können nur im freien Fall durchgeführt werden und nicht während der Beschleunigung.
Zum Corona-Programm sagt Wikipedia
Die ersten Satelliten des Programms kreisten in Höhen von 100 Meilen (160 km) über der Erdoberfläche, obwohl spätere Missionen sogar noch tiefer in einer Umlaufbahn von 75 Meilen (121 km) kreisten.
und sagt weiter
Corona umkreiste in sehr niedrigen Umlaufbahnen, um die Auflösung seines Kamerasystems zu verbessern. Aber am Perigäum (dem tiefsten Punkt in der Umlaufbahn) wurde Corona von der Erdatmosphäre gezogen. Mit der Zeit könnte dies dazu führen, dass seine Umlaufbahn zerfällt und der Satellit gezwungen wird, vorzeitig wieder in die Atmosphäre einzutreten.
Wenn Sie nach einem "allgemeinen" Fall suchen, stelle ich mir vor, dass dies eine Funktion Ihrer Masse pro Querschnittsfläche in tangentialer Richtung ist. Mit anderen Worten, ein massiveres Objekt der gleichen Größe würde den gleichen Widerstand erfahren, aber die Widerstandskraft wäre aufgrund seines größeren Impulses weniger signifikant. Es hängt auch davon ab, was Sie unter "merklich verfallen" verstehen. Suchen Sie etwas, um dauerhaft im Orbit zu bleiben? Oder für ein paar Umlaufbahnen?